[发明专利]一种自校准的全穆勒矩阵椭圆偏振仪测量系统

摘要

本发明公开了一种自校准的全穆勒矩阵椭圆偏振仪测量系统，属于光学测量仪器技术领域。其包括光源、起偏器、第一相位补偿器、检偏器、第二相位补偿器、光谱仪、样品台和各向同性且均匀的参考样品，各向同性且均匀的参考样品能够置于样品台上，其特征在于，还包括光谱仪数据采集频率设定模块、光强数据采集模块、实验傅里叶系数运算模块、理论傅里叶系数运算模块、第一相位补偿器相位延迟量运算模块、第二相位补偿器相位延迟量运算模块和全穆勒矩阵椭圆偏振仪全部工作参数运算模块。应用该自校准的全穆勒矩阵椭圆偏振仪测量系统对待测样品进行测量时，校准过程简单，测量方便，并且测量结果更加准确。

主权项

一种自校准的全穆勒矩阵椭圆偏振仪测量系统，包括光源、起偏器、第一相位补偿器、检偏器、第二相位补偿器、光谱仪、样品台和各向同性且均匀的参考样品，所述各向同性且均匀的参考样品能够置于所述样品台上，其特征在于，还包括光谱仪数据采集频率设定模块、光强数据采集模块、实验傅里叶系数运算模块、理论傅里叶系数运算模块、第一相位补偿器相位延迟量运算模块、第二相位补偿器相位延迟量运算模块和所述全穆勒矩阵椭圆偏振仪全部工作参数运算模块； 所述光谱仪数据采集频率设定模块用于对所述光谱仪测量光强数据的频率进行设定，使所述光谱仪每隔T/N时间测量一次光强数据，一共采集N组光强数据，其中，N≥25，T为测量周期； 所述光谱仪数据采集模块用于采集所述光谱仪测量到的光强数据； 所述实验傅里叶系数运算模块根据由所述光谱仪数据采集模块采集到的光强数据，由所述N次光强数据形成的N个光强数据－实验傅里叶系数关系式，得到各实验傅里叶系数α′2n，β′2n； 所述理论傅里叶系数运算模块根据所述各实验傅里叶系数、已经校准好的第一相位补偿器的初始偏振角Cs1、第二相位补偿器的初始偏振角Cs2，得到各理论傅里叶系数α2n，β2n； 以所述参考样品各向同性且均匀为依据，所述第一相位补偿器相位延迟量运算模块根据所述各理论傅里叶系数、已经校准好的起偏器的偏振角Ps、检偏器的偏振角As，得到第一相位补偿器的相位延迟量δ1； 以所述参考样品各向同性且均匀为依据，所述第二相位补偿器相位延迟量运算模块根据所述各理论傅里叶系数、已经校准好的起偏器的偏振角Ps、检偏 器的偏振角As，得到第二相位补偿器的相位延迟量δ2； 所述全穆勒矩阵椭圆偏振仪全部工作参数运算模块将已经校准得到的第一相位补偿器的初始偏振角Cs1、第二相位补偿器的初始偏振角Cs2、起偏器的偏振角Ps、检偏器的偏振角As、第一相位补偿器的相位延迟量δ1和第二相位补偿器的相位延迟量δ2作为初始值，通过所述理论傅里叶系数与工作参数之间的关系式，以（d，θ，Ps，As，Cs1,，Cs2，δ1，δ2）为变量，运用最小二乘法拟合得到所述全穆勒矩阵椭圆偏振仪全部工作参数（d，θ，Ps，As，Cs1,，Cs2，δ1，δ2）的准确值，其中，d为所述参考样品的厚度，θ为光入射到所述参考样品的角度。